Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 [138] 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294

местах. Это упростит модификацию при изменении функции преобразования. Хорошее имя процедуры, такое как KeyFromAgeQ, также прояснит и задокументирует назначение математических махинаций.

Если ваша среда предоставляет готовые варианты преобразования ключа, используйте их. Например, класс HashMap в языке Java позволяет создавать пары «ключ-значение».

18.3. Таблицы с индексированным доступом

Иногда простого математического преобразования недостаточно для перехода от таких данных, как Age к значению ключа. Некоторые из таких случаев подходят для схем с индексным доступом.

Применяя индексы, вы используете исходные данные для поиска ключа в индексной таблице, а затем значение из этой таблицы служит для поиска интересующих вас данных.

Допустим, вы заведуете складом, и у вас около 100 наименований товара. Далее предположим, что каждый товар имеет четырехзначный номер в диапазоне от 0000 до 9999. В этом случае, если вы захотите задействовать номер товара в качестве ключа для прямого доступа к таблице, описывающей какой-то признак каждого товара, вам придется создать индексный массив с 10 ООО записей (от О до 9999) Этот массив в основном будет пустым за исключением 100 элементов, соответствующих номерам товаров на вашем складе. Как показано на рис 18-4, эти элементы указывают на таблицу с описанием товаров, содержащую гораздо менее 10 ООО записей.

Массив индексов для таблицы поиска (в основном пустой)

Таблица поиска (практически


Ptic. 18-4. В отличие от таблиц с прямым доступом для обращения к таблице с индексным доступом используется промежуточный индекс



У схем с индексным доступом два главных преимущества. Во-первых, если каждый элемент главной таблицы поиска имеет большой размер, создание индексного массива с большим количеством пустых ячеек потребует гораздо меньше места, чем создание самой таблицы поиска с большим количеством пустых ячеек. Пусть, например, элемент основной таблицы занимает 100 байт, а элемент индексной таблицы - 2 байта. Далее предположим, что главная таблица содержит 100 записей, а данные, необходимые для обращения к ней, могут принимать 10 ООО возможных значений. В этом случае выбор осуществляется между использованием индексной таблицы с 10 ООО записей или только одной главной таблицы с 10 ООО записей. Если вы используете индекс, общий объем требуемой памяти равен 30 ООО байт. Если вы откажетесь от индекса и будете попусту тратить память в основной таблице, то общий объем используемой памяти составит 1 ООО ООО байт.

Вторым преимуществом индексного доступа (даже если вам не удастся сэкономить память с его помощью) является то, что иногда дешевле манипулировать элементами индекса, чем элементами основной таблицы. Так, если у вас есть таблица с именами работников, датами их приема на работу и окладами, вы можете создать один индекс для доступа к таблице по имени работника, второй - для доступа на основе даты приема, и третий - для доступа на основе размера зарплаты.

И последнее преимущество индексной схемы доступа - общее для всех таблиц поиска удобство сопровождения. Данные, закодированные в таблицах, легче сопровождать, чем внедренные в код. Для увеличения гибкости поместите код индексного доступа в отдельный метод и вызывайте его, когда вам нужно получить значение ключа на основе номера товара. Когда понадобится изменить таблицу вы можете решить изменить схему индексного доступа или даже перейти к другому способу доступа к таблице поиска. Схему доступа будет легче поменять, если код доступа по индексу не разбросан по всей программе.

18.4. Таблицы со ступенчатым доступом

Еще один способ табличного доступа - ступенчатый метод. Этот метод не такой прямой, как индексная структура, но позволяет не терять такого большого объема памяти.

Основная идея ступенчатой структуры в том, что записи в таблице соответствуют некоторому диапазону данных, а не отдельным элементам (рис. 18-5).


Рис, 18-5 Ступенчатый подход классифицирует каждый элемент, определяя уровень, на котором он наталкивается на <лестницу. Ступенъка, в которую этот элемент упирается, определяет его категорию



Например, если вы пишете аттестационную программу, диапазон оценки «В» может быть в пределах 75-90%. Вот список оценок, которые вам однажды, возможно, придется запрограммировать:

> 90.0% А

< 90.0% В

< 75.0% С

< 65.0% D

< 50.0% F

Это ужасный диапазон для табличного поиска, потому что вы не можете написать простую функцию преобразования данных для соответствия буквам от А до F. Индексная схема неудобна, так как используются числа с плавающей запятой. Вы можете предложить конвертировать числа с плавающей запятой в целые, что для данного случая вполне допустимо, однако в целях иллюстрации этот пример будет придерживаться чисел с плавающей запятой.

Применяя ступенчатый метод, вы помещаете верхнюю границу каждого диапазона в таблицу, а затем пишете цикл для сравнения количества баллов с этой верхней границей. Обнаружив точку, в которой сумма баллов в первый раз превысит заданный предел, вы узнаете оценку. Применяя ступенчатую методику, надо следить за правильной обработкой граничных точек диапазона. Вот пример кода Visual Basic, присваивающей оценки группе студентов, основываясь на данных этого примера:

Пример ступенчатого поиска в таблице (Visual Basic)

Подготавливаем данные для таблицы оценок. Dim rangeLimitO As Double = { 50.0, 65.0, 75.0, 90.0, 100.0 } Dim gradeO As String = { "F", "D", "C", "B", "A" } maxGradeLevel = grade.Length - 1

Присваиваем оценки, основываясь на количестве баллов, набранных студентом. gradeLevel = О studentGrade = "А"

While ( ( StudentGrade = "А" ) and ( gradeLevel < maxGradeLevel ) ) If ( studentScore < rangeLimit( gradeLevel ) ) Then

StudentGrade = grade( gradeLevel ) End If

gradeLevel = gradeLevel + 1 Wend

Хотя это и простой пример, вы легко можете его обобщить для работы с несколькими студентами или несколькими системами оценок (например, введя разные оценки для различных уровней сложности выполняемых заданий), а также для изменения системы оценок.

Преимущество этого подхода перед другими табличными методами в том, что он хорошо работает с нестандартными данными. Пример с оценками прост с той точки зрения, что, хотя оценки и присваиваются через неодинаковые промежут-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 [138] 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294



0.0084